Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

Омский государственный университет путей сообщения

(ОмГУПС (ОмИИТ))

Расчётно-пояснительная записка

по дисциплине «Теория электрической связи»

Разработка цифровой системы связи для передачи непрерывных сообщений

Студентка

О.В. Пиндюк

Омск 2016

УДК 621.391

Реферат

Пояснительная записка содержит 26 страниц, 14 рисунков, 4 таблицы, 5 источников.

ПОМЕХА, ПОЛЕЗНЫЙ СИГНАЛ, ДИСКРЕТИЗАЦИЯ, СПЕКТРАЛЬНАЯ ПЛОТНОСТЬ, СПЕКТР СИГНАЛА, СЛУЧАЙНЫЙ СИГНАЛ, АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, ФУНКЦИЯ АВТОКОРРЕЛЯЦИИ, ГРАНИЧНАЯ ЧАСТОТА, ЭНТРОПИЯ.

Цель работы - спроектировать одноканальную цифровую систему связи для чего необходимо: провести анализ сигналов, несущих информацию, выбрать оптимальный сигнал по заданному критерию, произвести его оцифровку, привести к виду пригодному для передачи по линии связи, построить схему оптимального приемника и оценить его помехоустойчивость. В процессе выполнения курсовой работы были использованы программы Microsoft Office Word 2016, Microsoft Office Visio 2010, MathCad 14.

Задание

Формы и параметры полезных сигналов

а) Детерминированный сигнал

Экспоненциальный сигнал

;

h=2·103В;

б=9·103 1/с;

б) Случайный сигнал

Гауссовский сигнал

Mu=0;

f=400 Гц;

D=0,05;

[a-b]=[2-6];

S=2,3;

r=0,05;

л=6·103 1/c;

%=97,5;

К=28;

г=20о;

вид модуляции -ЧМ;

f1=8,5 МГц;

f2=9,8 МГц;

А0=0,05 В;

м=0,04;

N0=5,6·10-15 Вт/Гц.



• Содержание
• Введение

1. Характеристики сигналов

1.1 Детерминированный сигнал

1.2 Временная характеристика сигнала

1.3 Спектр сигнала

1.4 Энергия сигнала

2. Случайный сигнал

2.1 Характеристика случайного сигнала

2.2 Построение закона распределения

2.3 Определение интервала корреляции

2.4 Построение случайного сигнала

3. Формирование цифрового сигнала

3.1 Дискретизация сигнала и построение выборки

3.2 Квантование сигнала

3.3 Выбор сигнала для передачи

4. Цифровой сигнал и выбор АЦП

5. Характеристики модулированных сигналов

5.1 Общие сведения

5.2 Расчет модулированного сигнала

6. Согласование источника информации с непрерывным каналом связи

7. Расчет вероятности ошибки оптимального демодулятора

7.1 Определение вероятности ошибки

Заключение

Библиографический список



Введение

Глобализация и персонализация два направления развития связи в современном обществе. Реализация теоретических основ происходит на основе современной микроэлементной электронной базе, микропроцессорной и вычислительной техники, оптических полупроводниковых приборов.

Ситуация в отрасли железнодорожного транспорта во многом аналогична общемировым тенденциям. На текущем этапе развития перед железнодорожным транспортом стоят задачи по увеличению пропускной и перевозной способности, грузовых и пассажирских перевозок, уменьшению времени оборотов вагонов и повышению производительности труда. Эти задачи решаются по двум основным направлениям: техническим переоснащением систем отрасли и совершенствованием системы управления перевозочным процессом.

Система управления же во многом зависит от грамотной и, что не менее важно, скоординированной работы обслуживающего персонала. Модернизация приемников и передатчиков, каналов связи и систем связи вообще, увеличение помехоустойчивости аппаратуры и уменьшение помех в условиях повышенного фона электромагнитных полей - это один из важнейших действующих процессов в реконструкции современного железнодорожного транспорта. Именно поэтому изучение курса теории передачи сигналов - это так важно для квалифицированного инженера.

Рисунок 1 - Структурная схема канала



Цель курсового проекта - спроектировать одноканальную цифровую систему связи для чего необходимо: провести анализ сигналов, несущих информацию, выбрать оптимальный сигнал по заданному критерию, произвести его оцифровку, привести к виду пригодному для передачи по линии связи, построить схему оптимального приемника и оценить его помехоустойчивость.



1. Характеристики сигналов

1.1 Детерминированный сигнал

Детерминированный сигнал - сигнал, мгновенные значения которого в любой момент времени известны. Построим экспоненциальный сигнал с заданными параметрами:

где h - амплитуда,

б - временной параметр сигнала.

1.2 Временная характеристика сигнала

По заданным значениям h = 0,002 В, б = 9·10-3 1/c и формуле (1.1) в программе Mathcad построен график, представленный на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1- Временная функция сигнала



1.3 Спектр сигнала

Сигналы, хотя и случайно появляются во времени, имеют постоянные (детерминированные) параметры. Сигналы, хотя и случайно появляются во времени, имеют постоянные (детерминированные) параметры. Длительность, их вид за время существования как правило известен. Переносчиком информации является сигнал S(t).

Спектр сигнала (его частотный состав) является важнейшей характеристикой сигнала. Он определяет требования к узлам аппаратуры связи - помехозащищенность, возможность уплотнения.

Спектральная плотность - это характеристика сигнала в частотной области, определяемая прямым преобразованием Фурье:

Следующей основной характеристикой является спектральная плотность, находимая путём интегрирования временной функции. Спектральная плотность представлена формулой 1.2.

,

где S(t) - временная функция сигнала;

? - круговая частота, ?=2·р·f.

Итоговое выражение спектральной характеристики:

Амплитудный спектр сигнала построим через модуль итоговой характеристики спектральной плотности, а фазовый спектр через арктангенс.

На рисунке 1.2, 1.3 представлены амплитудный и фазовый спектры сигнала.



Рисунок 1.2 - Амплитудный спектр сигнала

Рисунок 1.3 - Фазовый спектр сигнала

1.4 Энергия сигнала

Показатели энергии и мощности сигнала - важнейшие характеристики, определяющие коэффициент действия и качество работы приемника системы связи. Энергию одиночного сигнала вычисляется через временную функцию сигнала по формуле:

,

Верхний предел для этого случая 0,05.

Проинтегрировав выражение с помощью MathCAD, получим полную энергию сигнала

,

Для нахождения неполной энергии, использую заданный процент (). Отсюда:

Вт.

Чтобы наглядно показать зависимость энергии от частоты, а так же найти частоту среза использую уравнение Парсеваля, формула (1.6).

,

По формуле (1.6) строим график полной энергии, а также строим прямую неполной энергии. Найдем точку пересечения зависимости полной энергии и W' и соответствующую ей граничную частоту.



Рисунок 1.4 - Энергия сигнала

Частота среза равна:.



2. Случайный сигнал

2.1 Характеристика случайного сигнала

В математическом представлении случайный сигнал характеризуется следующими параметрами:

а) характеристика множества, закон распределения плотности W(s),

б) числовые константы среднее (постоянная составляющая) Мs и дисперсия (средняя мощность) Ds или ее производная среднеквадратичное отклонение у=vDs,

в) функция автокорреляции (скорость изменения) K(ф).

2.2 Построение закона распределения

Закон распределения для случайного сигнала, не что иное как плотность распределения или как ещё называют дифференциальный закон. В данном случае случайный сигнал имеет нормальное (гауссовское) распределение, строящийся по формуле 2.1

где м- среднее (математическое ожидание),

у- среднеквадратичное отклонение.

Используя встроенные функции программы Mathcad, по заданным параметрам был построен график, представленный на рисунке 2.1



Рисунок 2.1 - Нормальное распределение

2.3 Определение интервала корреляции

Корреляция характеризует статистические связи между его значениями и поведение сигнала во времени. Последнее связано со спектром, что имеет важное прикладное значение. Характеристика корреляции - функция автокорреляции сигнала. Интервал корреляции - это временная константа, показывающая предел наличия статистической связи (внутри) и отсутствие за интервалом.

По заданной функции автокорреляции, формула 2.2, вычислим интервал корреляции формула 2.3

,

,



Рисунок 2.2 - График функции автокорреляции случайного сигнала

При выполнении расчёта были получены следующие величины:

,

Следуя формуле 2.5, рассчитываем энергетический спектр сигнала.

,

Рисунок 2.3 - Энергетический спектр сигнала

Для дискретизации сигналов необходимо ограничить спектры сигналов. Поскольку G(w) есть распределение мощности по спектру, то проинтегрировав её в бесконечных пределах, получим мощность сообщения (сигнала), которая равна дисперсии. Ограничив её согласно заданному проценту, и построив зависимость по формуле 2.6, получаем график изображённый на рисунке 2.3.

,

Рисунок 2.4- Мощность случайного сигнала

Аналогично пункту 1.4, по графику функции находим граничную частоту.

?гр.

.

Найдем интервал дискретизации заданного сигнала по времени:



.

с.

2.4 Построение случайного сигнала

Используя встроенные функции Mathcad был построен график случайного сигнала, временная функция, с шагом на 10 точек. Смоделированный сигнал, представлен на рисунке 2.4.

Рисунок 2.5 - Модель случайного нормального сигнала



3. Формирование цифрового сигнала

Исходными данными для формирования цифрового сигнала будут:

- граничная частота спектра сигнала,

- отношение минимальной мгновенной мощности сигнала к шуму квантования,

- отношение максимальной мгновенной мощности к минимальной.

3.1 Дискретизация сигнала и построение выборки

В современной системе связи информация передаётся в цифровой форме. Такое представление универсально для любого вида информации. Его основой является теорема отсчётов, или теорема Котельникова, по которой любой сигнал с ограниченным спектром может быть представлен совокупностью отсчётов (выборкой) - мгновенными значениями через определённый интервал времени Дt.

Расчёт интервала производится по формуле 3.1

,

где Fв - верхнее значение частоты спектра, рассчитываемое по формуле 3.2

,

где щс - частота среза или граничная частота.

Дискретизация детерминированного сигнала

По формуле 3.2 получаем, верхнее значение частоты спектра



,

Отсюда, интервал дискретизации

,

Частота запуска АЦП Гц.

Имея интервал дискретизации, мы можем построить график детерминированного сигнала, представленный рисунком 3.1

Рисунок 3.1 График дискретизированого детерминированного сигнала

Дискретизация случайного сигнала

Расчёт для случайного сигнала начинается с создания последовательности чисел, распределённых по нормальному закону, данная последовательность представлена таблицей 3.1

Таблица 3.1 - Закон нормального распределения

№	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
U	0,7	1,2	0,8	0,2	0,36	0,05	0,01	0,18	0,56	0,24

Интервал дискретизации равен

На рисунке 3.2 представлен график дискретизированого случайного сигнала при заданном интервале дискретизации.

Рисунок 3.2 - Дискретизированный случайный сигнал

3.2 Квантование сигнала

Квантование импульсных отсчётов по уровню и кодирование следующий этап преобразования сигнала. Для выполнения этого преобразования мы проведём необходимые расчёты согласно формулам 3.3-3.8.

,

где K - динамический коэффициент, К=28.

,

где Рш.кв - мощность шумов квантования

г - отношение мощности сигнала к шуму квантования, задано, г=20.



,

где Д - шаг шкалы квантования,

n - число уровней квантования.

,

,

где m - разрядность кодовой комбинации.

Последним по порядку, но не по значению, определяем длительность элементарного кода

,

,

Квантование детерминированного сигнала

Используя формулы пункта 3.2, производя при необходимости их элементарные преобразования, а также графики сигналов, полученные ранее, были рассчитаны следующие значения:

По графику детерминированного сигнала определено максимальное напряжение:

,

Согласно формуле 3.3 находим минимальное напряжение, амплитуду сигнала



.,

По формуле 3.9 найдем значение мощности шумов квантования:

,

Рассчитав число уровней квантования по формуле 3.6,и округлив его до целого

,

Выбираем nкв=64.

Производим расчёт шага шкалы квантования, по формуле 3.5

.

А так же разрядность года, выразив его из формулы 3.7,

.

Зная разрядность кодовой комбинации, рассчитываем длительность элементарного сигнала, согласно формуле 3.8

,

Квантование случайного сигнала

Весь расчёт для случайного сигнала аналогичен расчёту для детерминированного, за исключением определения максимального и минимального напряжения. Которые находятся по амплитуде сигнала.

По графику детерминированного сигнала определено максимальное и минимальное напряжение:

,

,

Воспользуемся формулой 3.9 и получим:

,

Рассчитав число уровней квантования по формуле (3.6) и округлив его:

,

Производим расчёт шага шкалы квантования, по формуле 3.5

,

А так же разрядность года, выразив его из формулы 3.7, прибавим знаковый разряд, т.к есть отрицательные числа.

,

Разрядность кода обязательно округляется до целого числа в большую сторону.

Зная разрядность кодовой комбинации, рассчитываем длительность элементарного сигнала, согласно формуле 3.8



,

3.3 Выбор сигнала для передачи

Выбор системы связи во многом определяется показателями качества, которое в свою очередь зависит от сигнала. Здесь мы воспользуемся обобщённым показателем равным отношению мощности шумов квантования к длительности сигнала:

,

Чем меньше показатель B, тем лучше используется полоса канала связи и меньше шумы квантования. Располагая всеми необходимыми данными произведем расчёт.

Для детерминированного сигнала

,

Для случайного сигнала

,

В виду полученных результатов для передачи выбран детерминированный сигнал.



4. Цифровой сигнал и выбор АЦП

После оцифровки сигнал представляют собой последовательность кодовых слов. Каждое слово - случайная последовательность, состоящая из m нулей и единиц. Таким образом, полный сигнал после оцифровки - случайная последовательность.

Нужно помнить, что аналогово - цифровые преобразователи (АЦП) реализуются на транзисторах и микросхемах, а уровни сигналов на выходе должны соответствовать требованию общепринятых логических уровней.

Выбор АЦП производится:

- по быстродействию, которое зависит от шага дискретизации;

- по разрядности, которая определяется числом квантов;

- по формату выводимой информации (последовательный, параллельный).

Некоторые характеристики отечественных АЦП в интегральном исполнении приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Технические характеристики АЦП

Серия	Разрядность выхода	Интерфейс	Уровень 1, В	Уровень 0, В	Частота преобразования
AD7819	8	Параллельный	2,4	0,4	200 кГц
AD7468	8	Последовательный	»	»	320 кГц
AD5301	8	Последовательный	»	»	167 кГц
AD5330	8	Параллельный	»	»	167 кГц
AD7801	8	Параллельный	»	»	833 кГц
AD9066	6	Параллельный	»	»	60 МГц

По данным таблицы 4.1 выбираем для преобразования АЦП серии AD7468. С такими же логическими уровнями должен работать и преобразователь кода, построенный на регистре сдвига.

Для разработки математической модели цифрового сигнала выберем четыре кодовых слова (коды четырех отсчетов). Для этого определяем 4 значения выборки дискретизированного сигнала, которые получены путем выбора значений напряжения и деления их на значение .Полученные результаты округляем до целого.

;

;

;

.

Затем полученные значения выборки переводятся из десятичной в двоичную систему исчисления:

;

;

;

.

1) для уровня квантования 63 имеем кодовую комбинацию 111111;

2) для уровня квантования 44 имеем кодовую комбинацию 101100;

3) для уровня квантования 24 имеем кодовую комбинацию 011000:

4) для уровня квантования 3 имеем кодовую комбинацию 000011.

Таким образом, сигнал после оцифровки - случайная последовательность 111111101100011000000011.

Числовые константы сигнала определяются по формулам:



Для определения вероятностей определим количество нулей и единиц в цифровой последовательности 1000000010110000110000000011.

Количество нулей - 11, количество единиц - 13; последовательность состоит из 24 символов. Тогда вероятность нулей - , вероятность единиц - . В соответствии с выбранной микросхемой, уровень нуля - В, уровень единицы - В.

Тогда согласно формулам (4.1) и (4.2):

В;

.



5. Характеристики модулированных сигналов

5.1 Общие сведения

Для передачи полезной информации в технике связи обычно используются модулированные сигналы. Они позволяют решить задачи уплотнения линий связи, электромагнитной совместимости, помехоустойчивости систем. Процесс модуляции является нелинейной операцией и приводит к преобразованию спектра сигнала. При гармоническом сигнале-переносчике это преобразование заключается в том, что спектр полезного сигнала переносится в область несущей частоты в виде двух боковых полос. Если переносчик импульсная последовательность, то такие боковые полосы расположены в окрестностях каждой гармоники переносчика. Значит, продукты модуляция зависят от полезного сигнала и вида сигнала-переносчика. Базовыми видами гармонических модуляций являются амплитудная (АМ), частотная (ЧМ) и фазовая (ФМ). Модулятор, линия связи, демодулятор - это непрерывная часть цифрового канала связи (непрерывный канал). детерминированный сигнал связь демодулятор

Согласно заданию на курсовой проект, к изучению предложена частотная модуляция. Формула представляет собой аналитическую форму записи сигнала ЧМ:

где А0 - амплитуда сигнала, В;

0 - начальная фаза, рад;

0 - частота, с-1.

Для определения спектра ЧМ-сигнала воспользуемся линейностью преобразования Фурье. Такой сигнал представлен в виде суммы двух АМ-колебаний с различными частотами несущих f1 и f2:

К каждому такому АМ-сигналу применим преобразование Фурье ,и результирующий спектр определится как сумма спектров S1(j) и S2(j):

где a0/2 = B/2 - постоянная составляющая полезного сигнала;

An = 2B/n, n=/2 - амплитуда и фаза соответствующей n-й гармоники

Итоговый спектр ЧМ содержит несущие частоты 1, 2, в окрестностях каждой из которых расположены боковые полосы, состоящие из комбинаций частот и .

В = 2,4 В - уровень логической единицы для серии микросхем AD7468.

Амплитуду n-ой гармоники можно рассчитать по следующей формуле:

Частота первой гармоники спектра информационного сигнала рассчитывается так:



Рисунок 5.1 - Эпюры модулированных сигнала

5.2 Расчет модулированного сигнала

Согласно заданию, амплитудно-модулированный сигнал имеет следующие параметры:

A0 = 0,05 B, f1 = 8,5 МГц, f2 = 9,8 МГц

Спектр модулированного сигнала будет состоять из несущей щ0 и боковых полос - верхней и нижней, содержащие комбинации щ0 ± nЩ1.

Расчет амплитуд гармоник производится по следующим формулам. Нахождение амплитуды несущей:



Подставив в формулу (5.5) числовые данные, найдём амплитуды гармоник, входящих в нижнюю и верхнюю боковые полосы. При расчете ограничимся тремя гармониками.

Циклическая частота несущей:

рад/с.

рад/с.

Верхняя боковая полоса для первого случая (f1=8,5 МГц):

,

,

.

Нижняя боковая полоса для первого случая (f1=8,5 МГц):

,

,

.

Верхняя боковая полоса для первого случая (f2=9,8 МГц):



,

,

.

Нижняя боковая полоса для первого случая (f2=9,8 МГц):

,

,

.

Результаты расчета сведены в таблицу 5.2.

Таблица 5.1 - Спектр модулированного сигнала (f2=9,8 МГц)

	Нижняя боковая полоса	Несущая	Верхняя боковая полоса
An, мВ	38	19	13	125	38	19	13
щn2,•107,рад/с	5,6	5	4,4	6,154	6,7	7,3	7,9

Таблица 5.2 - Спектр модулированного сигнала (f1=8,5 МГц)

	Нижняя боковая полоса	Несущая	Верхняя боковая полоса
An, мВ	38	19	13	125	38	19	13
щn1,•107 рад/с	4,8	4,2	3,6	5,338	5,9	6,5	7,1

Рисунок 5.2- Спектр модулированного сигнала



Полоса частот модулированного сигнала составила

Модуляция сигналов дает ряд преимуществ: повышается помехоустойчивость канала, рациональнее используется частотный ресурс, открывается возможность увеличения пропускной способности за счет многоканальности и т. д.



6. Согласование источника информации с непрерывным каналом связи

Заданный сигнал был представлен кодовой комбинацией. Такая выборка содержит полную информацию о передаваемом сигнале и сама представляет источник информации.

Таким образом, выборки это алфавит источника информации и вероятности букв этого алфавита равны друг другу. Такой источник имеет ряд информационных характеристик: количество информации в знаке, энтропию, производительность, избыточность. В дальнейшем для курсового проекта будет интересна производительность, которая характеризует скорость работы источника и определяется по следующей формуле 6.1

,

где H(a) = log2N - энтропия алфавита источника; N - количество выборок сигнала, - среднее время генерации одного знака алфавита, (интервал дискретизации) с.

Рассматривая принципы и предельные возможности непосредственного согласования дискретного источника сообщений с непрерывным каналом связи, следует напомнить, что в непрерывном канале надо знать плотности распределения случайных процессов сигналов, помех и их же условные плотности распределения.

Полоса пропускания канала должна быть достаточной для прохождения спектра модулированного сигнала.

Предельные возможности согласования дискретного источника с непрерывным каналом определяются теоремой Шеннона, которая аналогично звучит в случае дискретного источника и дискретного канала.

Теорема Шеннона: если дискретные сообщения, выдаваемые дискретным источником с производительностью можно закодировать так, что при передаче по Гауссову каналу с белым шумом, пропускная способность которого C превышает , то вероятность ошибки РОШ может быть сколь угодно малой.

При определении пропускной способности канала статистические законы распределения помехи, сигнала, и суммы сигнала и помехи - нормальные законы с соответствующими дисперсиями Рn, РС и РС +Рn.

Пропускная способность гауссова канала находится из формулы 6.2:

,

где F = 133,7 кГц - частота дискретизации; Рn - мощность помехи, Вт.

Мощность помехи определяется по заданной спектральной плотности мощности

N0 = 5,6·10-15 Вт/Гц и полосе частот модулированного сигнала Дщ = 23,52•106 рад/с.

Мощность помехи рассчитывается по формуле 5.7

,

,

Таким образом получаем:

,

где = 64- количество выборок сигнала

,

Мощность сигнала, находится из формулы 6.4

,

,



7. Расчет вероятности ошибки оптимального демодулятора

В общем случае математическая модель принимаемого сигнала может быть представлена следующим образом:

, ,

где N - число сигналов, переданных за сеанс связи;

rk - последовательность информационных символов;

- постоянный коэффициент;

- время запаздывания;

T - длительность передаваемых сигналов;

- случайная помеха в виде «белого шума» с односторонней спектральной плотностью .

Расчет вероятности ошибки, прежде всего, необходим при оптимальной схеме приемника, т.е. наилучшей в смысле заданного критерия. В технике связи критерием является критерий Котельникова (оптимального наблюдателя). Согласно его требованиям, полная вероятность ошибки должна быть минимальной.

Для реализации такого критерия служит оптимальная решающая схема. При равновероятных и взаимонезависимых сигналах решающая схема поэлементного приема принимает решение независимо от решения относительно других символов и имеет вид:



Символ над неравенством указывает на то, что решение принимается в пользу сигнала . Из общей формулы (7.2) можно получить простые записи с оговоркой тех или иных условий. Будем считать, что отсчет времени начинается с началом k-го элемента сигнала и что - приходящий полезный сигнал, тогда условие правильной регистрации сигнала имеет вид:

где, - энергия i-й, j-й реализации сигнала соответственно.

Первая оптимальная решающая схема получила название корреляционного приемника. При условии равенства энергий Ei и Ej (такой случай будет, в частности, в двоичном канале с ЧМ и ФМ) и сигналов S1 и S2:

Выражению (7.4) соответствует корреляционная обработка сигнала, т.е. находится взаимная корреляция принимаемого и передаваемого сигналов, этим и объясняется название приемника.

7.1 Определение вероятности ошибки

Вероятность ошибки зависит от мощности (или энергии) сигнала и мощности помех (в данном случае «белого шума»). Известную роль играет здесь и вид сигнала, который определяет статистическую связь между сигналами в системе. В общем случае

где , - функция Лапласа;

- энергия разностного сигнала;

;

- односторонняя плотность мощности «белого шума»;

- множитель, характеризующий ослабление передаваемых сигналов и (по заданию 0,02).

Рассчитаем вероятность ошибки. Энергию разностного сигнала вычислим в Mathcad:

Дж.

Аргумент функции Лапласа

.

При :

Тогда согласно (7.5) вероятность ошибки .



Заключение

В данной курсовом проекте были выполнены расчёты спектральных и энергетических характеристик непериодических сигналов, определены параметры аналогово-цифрового преобразователя - интервал дискретизации и разрядность кода, подобрана микросхема АЦП, удовлетворяющая заданным условиям.

В ходе выполнения курсовой работы были определены характеристики детерминированного и случайного сигналов, построены их временные зависимости. Для сигналов, исходя из критерия передачи 97,5 % мощности, по равенству Парсеваля была найдена граничная частота.

Выполнили дискретизацию сигнала, определили частоту следования выборки Fд = 133700 Гц и шаг дискретизации = 7,48·10-6 с.

После дискретизации по времени, сигнал был квантован по уровню, nкв = 64 - число уровней квантования. После квантования сигнал был закодирован в виде двоичной последовательности, где m = 6 - число разрядов двоичного кода, необходимых для представления одного кванта. Был выбран АЦП серии AD7468, где уровень логического «0» В, уровень логической «1» В.

Для разработки математической модели цифрового сигнала были приняты четыре кодовых слова. Для сигнала, представленного двоичной последовательностью построен спектр частотной модуляции. Определена вероятность ошибки приемника в канале с аддитивным «белым шумом» ? 0.

Библиографический список

1. Разработка цифровой системы связи для передачи непрерывных сообщений. / Н.Н. Баженов, К.С. Фадеев. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Теория передачи сигналов» / ОмГУПС. Омск, 2011.

2. Стандарт предприятия. Работы студенческие учебные и выпускные квалификационные. Общие требования и правила оформления текстовых документов. СТП ОмГУПС-1.2-05 / ОмГУПС. Омск, 2005.

3. Теоретические основы транспортной связи. / М.Я. Каллер., А.Я. Фомин. Москва. Транспорт, 1989.

4. Теория передачи сигналов на железнодорожном транспорте. / Г.В. Горелов, А.Ф. Фомин, А.А. Волков, В.К. Котов. Москва. «Транспорт». 1999. 416 с.

5. Википедия - свободная энциклопедия. ru.wikipedia.org/

Размещено на Allbest.ru

...